Слайд 5

Симметричной системой ЭДС называется система в которой , и вектора ЭДС сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов.

Для симметричной системы ЭДС справедливо равенство .

Векторная диаграмма симметричной системы ЭДС имеет вид:

В распределительных устройствах шины различных фаз имеют различную окраску

жёлтый – фаза A

зелёный – фаза B

красный – фаза C

синий – нейтральный провод

Слайд 6

Способы соединения фаз источников питания.

1. Способ подключения по схеме звезда.

Соединение при котором концы всех трех фаз соединяются в одну току называется соединением по схеме звезда. Концы фаз соединены в узел N, который называется – нейтральной точкой генератора или просто нейтралью.

Провода, соединяющие начала фаз генератора и приёмника, называются линейными.

Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приёмника называется нейтральным.

Особенностью трёхфазных цепей является наличие двух напряжений

– фазного и линейного.

Фазным U_Фназывают напряжение между началом и концом каждой фазы.

Положительные направления: U_AN,U_BN,U_CNпринято называтьU_A, U_B, U_C.

Линейным Uл называют напряжение между началами двух фаз

U_AB, U_BC, U_CA

положительными направлениями приняты от

Слайд 7

Рассмотрим векторную диаграмму линейных и фазных напряжений, вектора фазных напряжений образуют трехлучевую звезду, вектора линейных напряжений образуют равносторонний треугольник АВС. Определим соотношения между линейными и фазными напряжениями:

Из треугольника NOAследует:

Векторная диаграмма трёхфазного источника при соединении по схеме звезда:

Государственным стандартом предусмотрены следующие соотношения между линейными и фазными напряжениями:

Для соединения по схеме звезда .

Слайд 8

Соединение фаз генератора по схеме треугольник.

Соединение, при котором начало одной фазы соединяется с концом другой, называется – соединением по схеме треугольник. Начало фазы А соединяется с концом фазы В, начало фазы В соединяется с концом фазы С, начало фазы С соединяется с концом фазы А. Для соединения по схеме треугольник существуют следующие соотношения между линейными и фазными электрическими величинами:

Обмотки фаз генератора предпочитают соединять , т.к. в случае нарушения симметрии ЭДС в обмотке, соединенной, приXXмогут возникнуть токи, которые вызовут нагревание обмоток и соответствующее увеличение потерь энергии.

Симметричная нагрузка

Слайд 9

Соединение обмоток источника и фаз приёмника звездой

с нейтральным проводом (четырехпроводная сеть)

Рассмотрим схему:

Точки nиNсоединены, следовательно потенциал точкиnравен 0.

Фазные напряжения приёмника равны фазным напряжением генератора, т.е.

соответственно, равны и линейные напряжения. Таким образом, к приёмнику, соединенному звездой подводятся два напряжения: фазное и линейное, а.

Слайд 10

Построение векторных диаграмм.

Рассмотрим построение векторной диаграммы фазных и линейных напряжений с привязкой к комплексной плоскости.

Вектора фазных напряжений удобно направлять противоположно условно-положительно направлению напряжений. Вектор фазы А направим по положительной вещественной полуоси, при этом вектора фазных напряжений должны составить правильную трехлучевую звезду

Для нахождения необходимо кс противоположным знаком прибавить. Соединим А с В, получим вектори т.д. дляи.

Векторы линейных напряжений образуют равносторонний треугольник.

Слайд 11

Рассмотрим частные случаи работы данной электрической цепи.

Первый случай – симметричная нагрузка без нейтрального провода:

Нагрузка называется симметричной, если комплексы фазных сопротивлений равны.

За основу векторной диаграммы принимается симметричная система фазных напряжений. Так как нагрузка в фазах чисто активная вектора фазных токов совпадают с векторами фазных напряжений

Второй случай - симметричная нагрузка с нейтральным проводом:

Векторная диаграмма строится аналогично первому случаю.

Вывод: из сравнения векторных диаграмм видно, что при симметричной нагрузке необходимость в нейтральном проводе отпадает. При симметричной нагрузке используется трехпроходная сеть (трёхфазные электродвигатели, электрические печи).

Слайд 12

Третий случай – несимметричная нагрузка с нейтральным проводом:

Нагрузка называется несимметричной если комплексы фазных сопротивлений неравны.

За основу векторной диаграммы принимается симметричная система фазных напряжений.

Целью построения векторной диаграммы является нахождение тока в нейтральном проводе, для этого используем метод параллельного переноса векторов. Таким образом вектор тока в нейтральном проводе определяется как сумма векторов фазных токов.

Слайд 13

Случай четыре – несимметричная нагрузка без нейтрального провода.

За основу векторной диаграммы принимается симметричная система фазных напряжений.

Целью построения векторной диаграммы является получение несимметричной системы фазных напряжений и определения напряжения смещения нейтрали.

Для построения несимметричной системы из начала каждой фазы радиусом равным измеренному фазному напряжению в фазе проводятся дуги окружностей. Все три дуги должны пересечься в одной точке, которую обозначим как n0. Соединив точку n0 с началами всех трех фаз получим несимметричную систему фазных напряжений. Соединив точку n с n0 получим вектор напряжения смещения нейтрали. В несимметричной системе фазных напряжений строятся вектора токов (на диаграмме не показаны).

Вывод: анализ случаев три и четыре показал, что нейтральный провод поддерживает симметрию фазных напряжений при несимметричной нагрузке.

Слайд 14

Пятый случай – обрыв в фазе А без нейтрального провода

При обрыве фазы нагрузки в фазах Bи С нужно рассматривать как два последовательно соединенных элемента находящиеся под линейным напряжением UВС.

Слайд 15

За основу векторной диаграммы принимается вектор линейного напряжения UВС точка n смещается в точку n0 расположенную на середине вектора UВС. Соединив точки n и n0 получим вектор напряжения смещения нейтрали. Из точки n0 строятся вектора фазных токов совпадающие с вектором линейного напряжения.

Слайд 16

Шестой случай – короткое замыкание в фазе А без нейтрального провода.

При замыкании в фазе А нагрузки в фазах В и С попадают под линейные напряжения как показано на итоговой схеме.

Слайд 17

За основу векторной диаграммы принимается система линейных напряжений.

Точка n смещается в точку n0 из которой строятся вектора фазных токов совпадающие с векторами линейных напряжений. Соединив n с n0 получим вектор напряжения смещения нейтрали, величина которого равна величине фазного напряжения. Ток в фазе А определяется по правилу параллелограмма путем сложения векторов фазных токов и для наглядности вектор тока в фазе А направлен вверх, как показано на диаграмме.

Слайд 18